FFmpeg引用计数数据缓冲区相关的结构体：AVBuffer、AVBufferRef简介

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一、引言

FFmpeg源码里面很多结构体，比如AVPacket、AVFrame都使用了AVBufferRef和AVBuffer来管理缓冲区。AVBuffer里面通过成员变量refcount记录资源使用的次数，控制资源的释放。本文对AVBuffer和AVBufferRef结构体进行简介。

二、AVBuffer结构体的声明

AVBuffer是一个用于引用计数数据缓冲区的应用程序编程接口，它表示数据缓冲区本身。它是不透明的，不能被使用FFmpeg API的用户直接访问调用。用户只能通过AVBufferRef间接访问它。但是可以通过比较两个AVBuffer指针来检查是否两个不同的引用都描述了相同的数据缓冲区。

AVBuffer结构体声明在FFmpeg源码（本文演示用的FFmpeg源码版本为5.0.3）的头文件libavutil/buffer_internal.h中：

struct AVBuffer {
    uint8_t *data; /**< data described by this buffer */
    size_t size; /**< size of data in bytes */

    /**
     *  number of existing AVBufferRef instances referring to this buffer
     */
    atomic_uint refcount;

    /**
     * a callback for freeing the data
     */
    void (*free)(void *opaque, uint8_t *data);

    /**
     * an opaque pointer, to be used by the freeing callback
     */
    void *opaque;

    /**
     * A combination of AV_BUFFER_FLAG_*
     */
    int flags;

    /**
     * A combination of BUFFER_FLAG_*
     */
    int flags_internal;
};

成员变量data：指针，指向该缓冲区描述的数据。

成员变量size：data指向的缓冲区的大小，单位为字节。

成员变量refcount：refcount表示引用该缓冲区的现有AVBufferRef实例的数目（也就是引用计数），为atomic_uint（支持原子操作）的类型。atomic_uint类型表示每次操作refcount这个变量，包括读取其值、更改其值，这次操作中执行的唯一一条指令是原子的，从而保护这个变量refcount不脏读脏写，线程安全。FFmpeg源码中通过av_buffer_ref函数增加AVBuffer的引用计数，av_buffer_unref减少引用计数。

成员变量void (*free)(void *opaque, uint8_t *data)：函数指针，指向释放数据的回调函数。

成员变量opaque：一个不透明的指针，提供给 释放数据的回调函数（函数指针void (*free)(void *opaque, uint8_t *data)指向的函数）的参数。

成员变量flags：AV_BUFFER_FLAG_*的组合。

成员变量flags_internal：BUFFER_FLAG_*的组合。

三、AVBufferRef结构体的声明

AVBufferRef是指向数据缓冲区的引用。这个结构体的大小不是公共应用程序二进制接口的一部分，也不意味着可以直接被分配。AVBufferRef对AVBuffer进行了一层封装，实现了安全机制。用户应通过AVBufferRef来访问AVBuffer，而不是直接访问AVBuffer，来保证安全。

AVBufferRef结构体声明在FFmpeg源码的头文件libavutil/buffer.h中：

/**
 * A reference to a data buffer.
 *
 * The size of this struct is not a part of the public ABI and it is not meant
 * to be allocated directly.
 */
typedef struct AVBufferRef {
    AVBuffer *buffer;

    /**
     * The data buffer. It is considered writable if and only if
     * this is the only reference to the buffer, in which case
     * av_buffer_is_writable() returns 1.
     */
    uint8_t *data;
    /**
     * Size of data in bytes.
     */
    size_t   size;
} AVBufferRef;

成员变量buffer：AVBuffer类型，为数据缓冲区本身。

成员变量data：数据缓冲区。当且仅当这是对缓冲区的唯一引用时，它才被认为是可写的，在这种情况下函数av_buffer_is_writable()返回1。

成员变量：data指向的缓冲区的大小，单位为字节。